CN102614768A - 脱硫反应器装置 - Google Patents

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本发明属于废旧铅蓄电池综合再利用领域,具体涉及一种设计合理,节能减排和高效环保的脱硫反应器装置;包括与烟道相连的除尘器、烟囱,所述的除尘器通过管道依次与引风机和脱硫塔体底部的烟气进口相连,所述的脱硫塔体从下到上依次设置有循环喷淋系统、氢氧化钠喷淋系统,工艺水喷淋系统和脱水除雾器;所述的脱硫塔体底部设置的管道与循环池相连,所述的循环池底部通过管道依次与再生沉淀池,再生液池和再生液泵和脱硫塔内部相连;所述的循环池的下部通过管道依次与循环水泵和循环喷淋系统相连;所述的脱硫塔体的顶部设置有洁净烟气的出口通过管道与烟囱底部的烟囱进烟口相连;具有操作简便,系统可长期稳定运行的优点。

Description

脱硫反应器装置
技术领域
本发明属于废旧铅蓄电池综合再利用领域,具体涉及一种设计合理,节能减排和高效环保的脱硫反应器装置。
背景技术
脱硫方法多种多样,其中湿法脱硫又是效率最高、脱硫剂利用率最高的,同时湿法脱硫由于是用在除尘器后,不但不增加除尘器负荷,而且具有相当的除尘效率,并在除尘器故障时,起到弥补除尘的作用,确保烟气100%达标排放。对于烟气湿法脱硫,按脱硫剂的不同,应用较多的主要有石灰石法,钠碱法和氨法。
1、石灰石法烟气脱硫属于低成本、高效率的脱硫方法,但由于石灰石难溶于水、与SO2反应过程较慢,在脱硫中需要极大的持液量,当要求达到90%以上的脱硫效率时,其气液比至少需达到15以上,这样导致的结果是增加设备成本和消耗大量的能源,系统耗电占到厂用电的25%左右。
2、钠碱法是一种高效率的脱硫方法,同时还具有反应速度快,气液比小等优势,但是由于钠碱价格比较贵,市场价格是生石灰的10倍以上,用在小型工业煤气炉还差不多,对于火电厂则将大规模提高脱硫成本,据测算,这种脱硫方法的成本较双碱法高出5-8倍,且由于脱硫生成为易溶于水,对环境有害的物质,必须对脱硫水进行处理,增加运行成本。
3、氨法脱硫与钠碱法一样具有许多优点,但价格同样高,市场上液氨价格在3000元/吨以上,是生石灰的30多倍,同时液氨需用压力容器运输,大规格应用时,极不方便。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷而提供一种成本低廉、设计合理,节能减排和高效环保的脱硫反应器装置。
本发明的目的是这样实现的:包括与烟道相连的除尘器、烟囱,所述的除尘器通过管道依次与引风机和脱硫塔体底部的烟气进口相连,所述的脱硫塔体从下到上依次设置有循环喷淋系统、氢氧化钠喷淋系统,工艺水喷淋系统和脱水除雾器;所述的脱硫塔体底部设置的管道与循环池相连,所述的循环池底部通过管道依次与再生沉淀池,再生液池和再生液泵和脱硫塔内部相连;所述的循环池的下部通过管道依次与循环水泵和循环喷淋系统相连;所述的工艺水水箱通过管道与工艺水喷淋系统相连,所述的工艺水水箱通过管道与氢氧化钠水箱和氢氧化钠喷淋系统之间的管道相连相连;所述的脱硫塔体的顶部设置有洁净烟气的出口通过管道与烟囱底部的烟囱进烟口相连。所述的引风机与烟气进口之间的管道和烟囱进烟口之间设置有烟气升温系统。所述的烟囱进烟口与烟气排放连续监测系统相连。所述的再生沉淀池的上部设置有石灰石进口。所述的再生沉淀池的底部设置有外排脱硫产物出口。
本发明具有如下优点:
1、钠碱吸收剂反应活性高、吸收速度快,在液气比一定的情况下,能够达到较高的脱硫效率;2、脱硫塔内和循环管道内的液相为钠基清液,吸收剂、吸收产物的溶解度大,再生和沉淀分离在塔外,可大大降低塔内和管道内的结垢机会;3、吸收速度快,可降低液气比从而降低运行费用;4、脱硫渣无毒,溶解度小,无二次污染,可综合利用;5、石灰作再生剂,安全可靠,来源广泛,价格低;6、操作简便,系统可长期稳定运行。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
如图1所述,本发明包括与烟道2相连的除尘器3、烟囱1,所述的除尘器3通过管道依次与引风机4和脱硫塔体6底部的烟气进口5相连,所述的脱硫塔体6从下到上依次设置有循环喷淋系统7、氢氧化钠喷淋系统8,工艺水喷淋系统9和脱水除雾器10;所述的脱硫塔体6底部设置的管道与循环池15相连,所述的循环池15底部通过管道依次与再生沉淀池11,再生液池12和再生液泵13和脱硫塔6内部相连;所述的循环池15的下部通过管道依次与循环水泵14和循环喷淋系统7相连;所述的工艺水水箱16通过管道与工艺水喷淋系统9相连,所述的工艺水水箱16通过管道与氢氧化钠水箱17和氢氧化钠喷淋系统8之间的管道相连相连;所述的脱硫塔体6的顶部设置有洁净烟气的出口18通过管道与烟囱1底部的烟囱进烟口19相连。所述的引风机4与烟气进口5之间的管道和烟囱进烟口19之间设置有烟气升温系统20。所述的烟囱进烟口19与烟气排放连续监测系统21相连。所述的再生沉淀池7的上部设置有石灰石进口23。所述的再生沉淀池7的底部设置有外排脱硫产物出口22。
本发明的原理为:脱硫塔6放在引风机4后,烟道从除尘器3出口将烟气接入位于引风机4后的脱硫塔6内,经过脱硫塔6处理后的烟气再由顶部出脱硫塔6进入烟囱1内排放入大气。
本发明的脱硫液采用内循环吸收方式,吸收了二氧化硫的脱硫液流入脱硫塔底部循环池后,由循环泵打回脱硫塔内,完成下一循环。同时,为了保持脱硫液中脱硫剂浓度的相对稳定,从循环池中分出脱硫液20%的循环流量进入再生池,与脱硫剂制备系统输送过来的石灰浆液充分混合再生,再生后的浆液进入沉淀池沉淀,上层清液由再生泵打回循环池,并由循环泵打回塔内。
所述的引风机4与烟气进口5之间的管道和烟囱进烟口19设置有烟气升温系统20。湿法脱硫设备设有旁路烟道,可在脱硫设备故障时,保证窑炉能正常运行;同时,可在脱硫后烟气温度过低或烟气含湿量过大时,让少量烟气由旁路道直接加入脱硫后烟气中,从而达到让烟气升温、杜绝因气带水的目的。
本发明脱硫除尘系统工艺参数
Figure BSA00000662961800041
脱硫塔出来的脱硫吸收液含有脱硫产物Na2CO3和NaHSO3等物质,其中Na2SO3仍具有脱硫功能,为提高脱硫剂的利用率和减少吸收液的处理量,吸收液大部份在脱硫塔附近,经循环池集中后再次由循环泵打回脱硫塔循环利用,只有20%左右去脱硫液再生池。在再生池内加入5%石灰乳液后,发生再生反应:
NaHSO3+Ca(OH)2→Na2SO3+CaSO3↓+H2O
NaSO3+Ca(OH)2→NaOH+CaSO3
由于烟气中存在部分氧化反应:SO3 2+O2→SO4 2
双碱法脱硫基本化学原理可用下列反应式表示:
a、脱硫反应
Na2CO3+SO2→Na2SO3+CO2        (1)
NaOH+SO2→Na2SO3+H2O        (2)
Na2CO3+SO2+H2O→Na HSO3     (3)
以上三个反应中:(1)式为启动反应,正常反应中,脱硫吸收液碱性较高时,(2)式为主要反应式:碱性降低到中性甚至弱酸性时,则按(3)式发生反应。
b、再生过程
NaHSO3+Ca(OH)2→Na2SO3+CaSO3
Na2SO3+Ca(OH)2→NaOH+CaSO3
2CaSO3+O2→2CaSO4
在再生池内,当往酸性吸收液中加入石灰乳液后,NaHSO3很快跟石灰反应释放出Na+,随后生成的SO3 2又继续跟石灰反应,生成的产物以半水合物CaSO3,1/2H2O的形式沉淀下来,从而达到钠碱再生的目的。

Claims (5)

1.一种脱硫反应器装置,包括与烟道(2)相连的除尘器(3)、烟囱(1),其特征在于:所述的除尘器(3)通过管道依次与引风机(4)和脱硫塔体(6)底部的烟气进口(5)相连,所述的脱硫塔体(6)从下到上依次设置有循环喷淋系统(7)、氢氧化钠喷淋系统(8),工艺水喷淋系统(9)和脱水除雾器(10);所述的脱硫塔体(6)底部设置的管道与循环池(15)相连,所述的循环池(15)底部通过管道依次与再生沉淀池(11),再生液池(12)和再生液泵(13)和脱硫塔(6)内部相连;所述的循环池(15)的下部通过管道依次与循环水泵(14)和循环喷淋系统(7)相连;所述的工艺水水箱(16)通过管道与工艺水喷淋系统(9)相连,所述的工艺水水箱(16)通过管道与氢氧化钠水箱(17)和氢氧化钠喷淋系统(8)之间的管道相连相连;所述的脱硫塔体(6)的顶部设置有洁净烟气的出口(18)通过管道与烟囱(1)底部的烟囱进烟口(19)相连。
2.根据权利要求1所述的脱硫反应器装置,其特征在于:所述的引风机(4)与烟气进口(5)之间的管道和烟囱进烟口(19)之间设置有烟气升温系统(20)。
3.根据权利要求1所述的脱硫反应器装置,其特征在于:所述的烟囱进烟口(19)与烟气排放连续监测系统(21)相连。
4.根据权利要求1所述的脱硫反应器装置,其特征在于:所述的再生沉淀池(7)的上部设置有石灰石进口(23)。
5.根据权利要求1所述的脱硫反应器装置,其特征在于:所述的再生沉淀池(7)的底部设置有外排脱硫产物出口(22)。
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